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MySQL 対 MongoDB: 可用性とスケーラビリティのバランスをとるには?

王林

リリース： 2023-07-13 19:15:10

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MySQL と MongoDB: 可用性とスケーラビリティのバランスをとるにはどうすればよいでしょうか?

今日のインターネット時代では、データの保存と管理が重要な課題です。ほとんどのアプリケーションでは、データストレージには高可用性と拡張性の両方が必要です。 MySQL と MongoDB は、可用性とスケーラビリティの点でいくつかの異なる特性を備えた 2 つの人気のあるオープンソースデータベースです。この記事では、この 2 つのバランスを取る方法を検討し、いくつかの実用的なコード例を紹介します。

1. MySQL の可用性とスケーラビリティ
MySQL は、成熟したトランザクション処理メカニズムと広範なアプリケーション基盤を備えたリレーショナルデータベース管理システムです。可用性のために、MySQL はマスター/スレーブレプリケーションソリューションとマスター/マスターレプリケーションソリューションを提供します。マスター/スレーブレプリケーションは、マスターデータベースから 1 つ以上のスレーブデータベースにデータをコピーすることにより、データのバックアップと災害復旧を実現します。マスター-マスターレプリケーションにより、複数のデータベースに同時に書き込みを行うことができ、データの同期と負荷分散が実現されます。

スケーラビリティのために、MySQL にはいくつかのオプションがあります。垂直拡張は、ハードウェア構成を改善することでデータベースのパフォーマンスを向上させる方法ですが、一定の制限があります。もう 1 つの方法は、水平方向に分割することです。つまり、特定のルールに従ってデータを複数のデータベースに分散します。この方法は、データの分散ストレージとクエリを実現しますが、データの一貫性やクエリの効率など、いくつかの課題ももたらします。

次に、簡単な例を使用して、MySQL のマスター/スレーブレプリケーションと垂直方向の拡張を示します。

マスターデータベースとスレーブデータベースの作成
マスターデータベース上に test という名前のデータベースを作成し、その中に users という名前のデータベースを作成します table:
```
CREATE DATABASE test;
USE test;
CREATE TABLE users (
  id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  name VARCHAR(100),
  email VARCHAR(100)
);
```
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また、スレーブデータベースに test という名前のデータベースを作成し、次のコマンドを実行してスレーブデータベースのマスター/スレーブレプリケーションを開始します。

CHANGE MASTER TO
MASTER_HOST='主数据库IP',
MASTER_USER='复制用户',
MASTER_PASSWORD='复制用户密码',
MASTER_LOG_FILE='主数据库日志文件名',
MASTER_LOG_POS=日志位置;

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データの挿入
マスターデータベースにデータを挿入し、データがスレーブデータベースに同期されていることを確認します:
```
USE test;
INSERT INTO users (name, email) VALUES ('Alice', 'alice@example.com');
```
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スレーブデータベース内データベース上のデータをクエリして、同期が成功したかどうかを確認します。

USE test;
SELECT * FROM users;

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2. MongoDB の可用性とスケーラビリティ
MongoDB は、高度な機能を備えたドキュメント指向の NoSQL データベースです。スケーラビリティと柔軟なデータモデル。可用性のために、MongoDB はレプリカセットソリューションを提供します。レプリカセットは、MongoDB サーバーのレプリカのセットであり、そのうちの 1 つは書き込み操作の受信を担当するマスターサーバーであり、他のサーバーはバックアップと読み取り操作の提供に使用されるスレーブサーバーです。

スケーラビリティのために、MongoDB はシャーディングを使用してそれを実現します。データをシャーディングして複数のサーバーに保存することにより、MongoDB は大規模なデータと高度な同時アクセスを処理できます。シャーディングは 1 つ以上の mongos プロセスによって管理され、クエリのルーティングとシャードステータスの追跡を担当します。

次のコード例を使用して、MongoDB のレプリカセットとシャーディング機能を示します。

レプリケーションセットの開始
新しい MongoDB インスタンス上にレプリケーションセットを作成し、それをマスターサーバーにします。レプリケーションセットは、次のコマンドを使用して開始します。
```
mongod --port 27017 --dbpath /data/db1 --replSet rs0
```
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他の MongoDB インスタンスにも同じレプリケーションセットを作成しますが、これをスレーブとして構成します。次のコマンドを使用して、スレーブサーバーをレプリケーションセットに追加します。

rs.add("从服务器IP:端口")

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データレプリケーションとクエリ
マスターサーバーにデータを挿入し、データが同期されていることを確認します。スレーブサーバーへの送信:
```
use test;
db.users.insertOne({name: "Alice", email: "alice@example.com"});
```
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スレーブサーバー上のデータをクエリし、同期が成功したかどうかを確認します:

use test;
db.users.find();

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3. バランスを実現する方法
データベースソリューションを選択するときは、特定の要件に基づいて可用性とスケーラビリティを比較検討する必要があります。データの一貫性やトランザクション処理、さらには既存のアプリケーションやツールのサポートに重点を置く場合は、MySQL の方が良い選択となる可能性があります。データの柔軟性とスケーラビリティ、さらには読み取りと書き込みのパフォーマンスの向上に重点を置く場合は、MongoDB の方が適している可能性があります。

同時に、バランスをとるためにいくつかの戦略を採用することもできます。たとえば、MySQL を使用する場合、読み取りと書き込みの分離を実装し、キャッシュを導入することでパフォーマンスを向上できます。 MongoDB を使用する場合、データモデルを適切に設計し、レプリカセットを使用することで可用性を向上できます。

より良いバランスを実現するために、MySQL と MongoDB を組み合わせることもできます。たとえば、MySQL をプライマリトランザクション処理データベースとして使用し、MongoDB をセカンダリの大規模データストレージおよび分析データベースとして使用できます。必要なデータを MySQL から MongoDB に定期的にインポートして、より柔軟で高性能なクエリを実現できます。

要約すると、MySQL と MongoDB は、可用性とスケーラビリティの点で異なる機能とソリューションを備えています。特定のニーズとビジネスシナリオに基づいて最適なデータベースを選択し、それを適切な戦略と組み合わせてバランスをとる必要があります。

参考資料: